题目内容
如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3 m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4 m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10 m/s2。为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?
解:设经过时间t,货箱和平板车达到共同速度v,以货箱为研究对象,由牛顿第二定律得,货箱向右做匀加速运动的加速度a1=μg
货箱向右运动的位移x箱=a1t2
又v=a1t
平板车向右运动的位移x车=v0t-at2
又v=v0-at
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:x车-x箱≤l
联立得v0≤
代入数据v0≤6 m/s
货箱向右运动的位移x箱=a1t2
又v=a1t
平板车向右运动的位移x车=v0t-at2
又v=v0-at
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:x车-x箱≤l
联立得v0≤
代入数据v0≤6 m/s
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